SU432418A1 - ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТКЛОНЕНИЙФАЗОВЫХ СДВИГОВ МЕЖДУ ДВУМЯ КОЛЕБАНИЯЛи1ОТ НОМИНАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к облает; фазоизыерительной техники и нредназначено дл  циф-рового измерени  отклонени  сдвига фаз гармоиических колебаний от .номинального значени .

Иэвестио устройство, предназначенное дл  решени  аналогичной задачи, в котором дл  11ювы шен1и  точности изимерени  отклонени  фаз известный .искомый угол привод т к -нулеваму углу 1путем пнкратного двухка:нального умиожени  частоты и фазы исследуемых сигналов, которые -подают на входы 1нуль-инд и.катора фаз со стрелочным приборам .

Дл  иовышенИЯ точности измерени  величины отк.танени  фазовых с/двигав от наминаль .ного Зйачени  .предлагаемый цифровой изме|ритель снабжен ча1стотно-(модулированным генераторам квантующих и:М1пульсо(В, частота |модул  ции :которого много меньше частоты исследуемых сипналов, схемой совладени , под (клю1чен.ной однвм вхо|дом через пересчетное устройство к генератору квантующих имлульCOIB , другИМ - к фо рмирователю .коротких импульсов одного из исследуемых си гналов, прин того за ,опо,р.ный, а выходом - к управл ющему триггеру, пересчетным устройством, подключенным входом к выщеназванному генератору , а одн.ИМ из выходов - к измерителю временного .интервала, соответствующего изМер емому откл0 сн)по, и олоку индикации знака отклонени  через вентиль, открывающийс  в момент достижени  выбранной кратности частот, .нзмерительной двухканальной схемой, причем выходы обоих каналов подключены .к арифметическому устройству, включаюн1,ему схему сборки, подсоединенную oдниi входам к выходу оснсвпого канала через вычитани  единицы, а вторым iBxoдом - к вентилю, один из входов .которого соединен с расширителем, а второй через схе;му «ИЛИ и схемы «И - с двум  триггерам; , счетные входы -которых иодсоединены: - .к выходу основного канала, второй- к выходу счетчика вычислени  понравкн.

Кроме того, дл  обеспечени  индикации знака отклонени  выхад формирующего устройства сигнала с .исследуемой фазой подключен к индикаторам знако.в отклонени  «плюс и «минус через соответствующие вентили, вторые входы которых нодключены к разным выходам триггера, один входов которого подключен к выходу формирующего устройства сигнала, .п.рин того за опорный, а второй- через вентиль к выходу нересчетного устройства .

Предложенное устройство позвол ет повы-сить точность измерени  отклонени  фаз за счет того, что отклонен 1е сдвига фаз .от номинального преобразуют во временной

интервал, соответствующий этому откломеиию , ст,робнруют этот интервал импульсам-и мзантующего генератора, источиики -KOTOpoiro AieiisiioTCH с целью усталювленн  .кратно стн частот генератс-ра и исследуемых колебаний в ;-,.к т;;альнСм счетном устройстве, в одном п;: капалсв которого производ т расширение интервала в /( раз, суммируют полученные последовательности им1пульсс1в в арифметическом хстройстве, это ВЫХ01ДУ которого определ етс  абсолютна  величина откло1нени  фазо;вого сдви-га от номинального. Зна1К отклопеJlи  при этом определ етс  с помощью специального Индо-бкатора.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого цифр01вого измерител .

Здесь обозначено: 1 i 2 - формируюндие устройства, 3 - частотно-1мадули:рава шый генератор MBaHTyioHUix Имлульсс в, 4 - модул тор , 5 и 5 - схемы совпадени , 7-15 - триггеры , 16-24 - , 25 - пересчетное устройство, 2ff и 27 - схемы сборной, 28 и 29 - индикаторы знака отклонени , 30 - схе;ма расш1 рени , 31 - схема вычитани  едиНИцы, 32-55 - счетчи.ки вычислени  поHpasKH (лересчетные декады), 36 и 37 - потеиииальные схемы «PI, 38 - потен-циалыма  схема «ИЛИ, 39-42 - индвкаторы, 43 - блок автоматикн.

Дл  обеапечен.и  цифровой а-п-иИКацин измер емое отклонение сдвига фаз Д1вух сИНусоидалнных колебаний от номинального значени  Преобразуетс  во (временной иитервал )М, нролорцп.анальиый этому отклоиеиню, который заполн етс  им1Г}ульсам1И квантующего генератора.

Дл  достижени  больщей точности измерен:и  фазовых отклонений ст|робиро1вание указаиного интервала производитс  ио двухжа1налы1ой схеме. При этом во вто.ро:м .канале 1п,рС1И31Водитс  расширение временного интервала 1бф,г,м в /С раз с иосладующим залолпением его нмпу.льс.-мн квантующего генерато 1а, в первом канале. В а1ри фметическом ;.ст .ройстве про:и.звод,итс  савокуп ный анализ данных первого и второго каналов, причем результат измерени  иаход;-;тс« в виде суммы: C + uf,

г .

где C g- ,j- -----результат измерени  по

ocIIOB:И-Ol y (иервому) каналу; 360

rf(l-/a + r)

-noinpaiBJ a, определ ема 

NK

IB арифметическом (устройстве на основанпи р езул ьтатов :из. t ер енИ н 1ПО первому и второму ка1нала1М;

-.целые числа нлгпульсов

здесь S и давантующего генератора , уложившихс  соответственно в интервалах бф и A/SqniM;

/С - коэффи1ниепт .расширета1  временоЮГО интервала во втором канале; ДА -число импульсов ;ква,нтующей .последовательности , укладывающихс  в |Интер1Бале времени, равуюм иериоду ;сследу ем ы X с и нусо д а л ьи ы х аиг,н;алов.

Дл  облегчени  измерени  (с целью упрощени  ар1 фметичсокОГО и иидн.каторного устройства) частота кваптуюн:(его генератора должна быть та.кой, чтобы в oaJiioiM периоде исследуемых гармонических колебаний укладывалось оиределенное число .периодов :кваитующей -последовательност-и N, кратное 360. -Г1|ри этом каждый и млульс, .иксирова;1нь Й в арифметическом уст1ройстве, будет свиле

тельстсовать о фазовол сдвиге в ,. грач.

Л

J-Л

Дл  обеоиемени

этгго слови  в ире.длатае lOi i ислользуетс  ча1стот;:о-м0 дулир; .ван1;1 1Й геиератор ,кваит1ующ|ИХ :цмпульссв , частота повторен.и  з мстульсов которого измен етс  в з адаваемых пределах по сииусоидальиому закодгу с частотой, много меньгией частоты исследуемых сигналов. В тот .момент , ко.пда достигаетс  указанна  краткость частот мва-нтующего генератора и наследуемого силнала, прс1изводитс  И3:менен,ие.

Исследуемые синусоидальные сигналы подаютс  раздельио на форМ|Н:рующие устройства 1 vi 2, на выходе которых вырабатываютс  импульсы в .момент И3 меневи  пол ;рности входных напр жений с отрицательной на .положительную - имлульсы нулевой фазы . И|М пульсь( с фор,.мирующего устройства 2 опорного синусоидального еига-шла подаютс  на схемы совладений 5, 6 .и на вентиль 18. Кроме того, на схему савпадепи  5 подаютс  квантующие И1М пульсы с частот){о-модулированного генератора 3. При это1м модул тором 4 производитс  плавное из меиеиие частоты следовани  импульсов генератора 3.

При сощпадеи1Ш илииулыса смены иол рности с кзантующцм .импульсом срабатывает схем.а сов-падени  5, выходной сигнал .которой иеребрасыозает тршггер 7, .при этом цоследний -сци1мает за1П1ирающее натр жец.ие с ве.чтил  16. Пм1пульсы квантующей последовательности подаютс  на .пересчетное устройство 25, в .кото-ром производитс  деление частоты ива.нтующей (последовательности в /V раз. С выхода .пересчетиого устройства 25 имшульсы ..подаютс  на схему соападени  5, н.а которую подаютс  та;кже им1пульсы смены пол р -:с сти .опорного ои-щусакдального напр -жени , а также на триггер 7, который, перебрасыва сь , за1ПИ1рает вентиль 16.

Ори достижении требуемой кратности частот генератора |Квантую.щ:их «.миульсов и исследуемого ои1нусо1идально:го свгиала про исходит срабатывание схемы сов(па ени  6 и вырабатываетс  имлульс начала из 3рбии , который подаетс  па упразл юшкй триггер 8 и блок автодгатикн 43. Срабатыва , уера.вл ющий триггер 8 открЫ|Вает «ентили 17-19.

Через венТ|ИЛ ; 17 и 1Э и:м,пуль,сы номииалыюго значени  с лересчетного устройства 25 ( омены лол рност1И с формирующего устройст1ва 2 постунают на схему сборки 26, котора  фо1р1ми рует временной интервал, пранориисиальный величине отклонени  сдв:ига фаз от номинального значени .

Кроме того, эти лмлЛЛьсы подаютс  в бло;к индикации зна.ка отклонен -ш. Триггер 9 фор1 и:рует имдульсы, подаваемые на вентили 20 и 21. Если фазовый сдвиг сигнала LJz меньше номинального (отрицательное откло нение), то импульс (нулевой фазы сигнала 172 придет раньше имлульса номинального значе-ги  и тройдет через веиъиль 21, перебросит триггер // в С01сто ние «1 и на табло индицируетс  знак отклонени  (-). В проти1в:ном случае положительное от1клонение) имлульс иулевой фазы f/2 Иройдет через .вентиль 20 и перебросит тригге.р 10, на табло Н1ндицнруетс  знак ( + ).

Через вент.иль 18 гороходит илгнульс нулевой фазы Ui и ставит в .1€ходн1ое состо дле Т|рипгер 9.

Временной интервал /бф.пм, сфо.рлгирован .иый схемой сборки 26, измер етс  на двух;канальной схеме. Импульсы с ее выхода пс-стуtriaiOT на счетный вход триггера 12 н на ра-ош иренн  30, |Пр:Ичем во дслолнительном канале указанный интервал расшир етс  в К раз, а окончательный результат находитс  арифметическим устройстБол иа сснавании данных обоих каналов.

Им1пульсы тр иггерав 12 -и 13, .соответствуюшие величинам /бф„о-,. и /С/бсрнп-,, открывают вентил:и 22 и 23 соответственно. В результате с выхода вентил  23 илшульсы осчювного :канала поступают иа счетный вход трилгера 14 ,и }ia схему вь Ч:ита«и  единицы о/. С выхода схемы 31 } ;М1нульсы поступают iia схему сбор,к; 27, выч1ита  из результата единицу. На табло инди1катарсв 39, 40 и 41 Высчитываетс  результат (t-i).

Имшульсы ра.сш.иренного канала поступают иа счетчик выч-ислени  ло1правк1И 33 (напри1мер , нри /(10 в качестве устройства 33 служит одна декада с индикаторам). С выхода очетчнка Hcaip-aiBiKH в 10 раз .меньшее число а М пульсо1в пост улает на счетный вход триггера 15. Схемы «ii 35 и 37 и схема «ИЛИ 55 служат дл  управлени  вентилем 24, который .производит добавление одного имлульса к результату измерени  по оонавнаму каналу - в счетчики вычислен-и  (поправки 32, 34 и 35. ИмлульсоМ добавлени  единицы служит импульс .колца расш ьренного интервала. В очетч. 1выч;ислени  :по(прав1ки 32, 34 и 35

он добавл етс  в том случае, когда состо ние тритгероз 14 и 15 од)а:ково, li не добавл етс  в противном случае.

Результат измерени  высвечиваетс  на табло ииди каторсз 39-42.

Блок автоматики задает цикличность из ереии  и иН|ДИ1кации результата.

Предмет изобре

н ;i  

Claims (2)

1. Цифровой измеритель отклонений фазовых сдв)гав .между двум  колебани ми от номинального з.начени , содержаший формирователи коротких импульсов, генератор квацтуюш .их импульсов, формирователь Ц;нтервалпв Ере.менИ, лранорциоиальиых фазово-му сдвигу, стробирующие устройства, ар фметическое и индикаторное устройства, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  величины отклонени  фазовых сдвнго.в от нОМИиально.го значени , он онабжси частотно-модулированньт.м генератором лвантуюших импульсов, частота модул ции iKOTOporo много меньше частоты исследуемых сигналов, схемой совладени , подключенной одним входом через иересчетное устройство :к генератору .квантуюших штульсов, другим-к формирователю коротких лмпульсов одного из исследуемых сигналов, прин того за гпориый, а выходом-к управл ющему триггеру , лересчетнылт }стройствоМ, подключенным входом iK вышеназванному генератору, а одним из выходов - к .нзмерителю временного интервала , соответствующего измер емому отклонбипю , и блогку и;нди;каЦ|ИИ знака отклонени  через вентиль, открывающийс  в MOIMCHT достижени  выбранной кратности частот, измерительной двухкаиальной схемой, причем выхсцы обо1И.х калалов подключены к арифметичес .кому устройству, выключающему схему сборки , подсоединенную входом к выходу основного капала через схему зы.ч.итапи  еди .нлцы, а вторьрм входам - к вентилю, один из входов которого соединен с расширптелем, а второй - через схему «ИЛИ и схе.мы «И - с двум  триггерами, счетные входы которых поцсгоединепы: - к выходу основиого ка.нала, второй - к выходу счетч.ика зычисленн  попраакл.

2. Цифровой из1меритель по п. 1, отличающийс  том, что, с целью обеспечени  иидикацип знака отклоненл , выход формирующего устройства сигнала с исследуемой фазой подключен к индикаторам знаков отклоН6НЛЯ «.плюс и «минус через соответствующие вентил.и, вторые входы которых подключены к ра.зны1М вы.чодам три1ггера, один из входов которого подключен к выходу форми (рующего устройства сигнала, прин того за опорный, а .второй - через к выходу пересчетного устройства.

Ь ЙГ- - I

4, и

171

I fvy I

5ШЫ